2015-04-01
574
Результаты анализа электромагнитной безопасности РЭС различного назначения рассмотрим на примерах из банка данных Лаборатории электромагнитной экспертизы (ЛЭЭ) ПГУТИ за период 1995-2008 г.г. Материалы из банка данных ЛЭЭ ПГУТИ позволяют рассчитать численные значения RS и SR по методикам, описанным в [2.10]. Однако, поскольку экспертиза РТО и РЭС производится только на основе официально утвержденных норм, ограничимся здесь параметрами и характеристиками ЭМИ, фигурирующими в действующих НД (уровни напряженности поля Е и плотности потока ППЭ; границы СЗЗ и ЗОЗ и т.д.).
На рис. 2.24 представлен фрагмент из плана застройки района с указанием границ размещения РТО, расположения близлежащих жилых зданий, лесных массивов и автомагистралей. Штриховкой показаны границы СЗЗ, выходящие за пределы территории РТО. Как видно из рис. 2.24, результаты экспертизы по ЭМИ не позволяют считать данный объект благополучным (несмотря на заверения областного центра ГСЭН РФ), поскольку ряд жилых домов, школа, а также коттеджи индивидуальной застройки в лесном массиве располагаются внутри СЗЗ, чего не допускает порядок ее использования [2.12].
|
|
|
| 
|
| Рис. 2.24. Ситуационный план размещения РТО (границы СЗЗ, выходящие за пределы территории, заштрихованы) | Рис. 2.25. Граница ЗОЗ для РТО на высоте расположения антенны (соответствует ДН антенны в горизонтальной плоскости) |
Примером безопасных для окружающей среды РТО являются излучающие средства ТРВ АО «ОРИОН ТВ» (г. Самара). Это объясняется тем, что данный РТО при проектировании был вынесен за пределы городской застройки и размещен вдали от жилых массивов – для него специалистами ЛЭЭ ПГУТИ была разработана и реализована панельная двухэтажная антенна с горизонтальной поляризацией, имеющая ширину ДН по уровню половинной мощности 150о в горизонтальной плоскости и 30о в вертикальной плоскости. На рис. 2.25 показана ЗОЗ на высоте расположения антенны 81,5 м; которая фактически повторяет форму ДН в горизонтальной плоскости.
Панельная антенна была смонтирована на ребре четырехгранной опоры-мачты для обеспечения нужной конфигурации зоны уверенного приема ТРВ сигнала, – при этом размеры ЗОЗ в направлении микрорайонов города составляет 100 … 124 м (на таких расстояниях жилые дома и другие высотные сооружения отсутствуют). На высоте 2 м от поверхности почвы значение напряженности поля E ≤ 0,9 В/м, поэтому организовывать в данном случае СЗЗ необходимости нет.
Таблица 2.7. Уровни ППЭ, мкВт/см2 и значения КБ для РТО в с. Борское
| Тип РЭС | РПД ОВЧ-ЧМ | 6 ТВ канал | 8 ТВ канал | ССС GSM-900 | КБ |
| Мощность; Вт | – | ||||
| Частота; МГц | 73,04 | 175,25 | 191,25 | 935…960 | – |
| Аппаратная РТО | 2,12 | 1,2×10-3 | 5,9×10-3 | 3,3×10-5 | 8×10-2 |
| Площадка автостанции | 5,29 | 1,5×10-2 | 5,2×10-3 | 5,3×10-4 | 0,201 |
| Жилой дом №1 | 2,11 | 3,75×10-2 | 7,5×10-3 | 8,4×10-4 | 0,448* |
| Остановка автобуса | 8,39 | 1,5×10-3 | 4,7×10-4 | 3,3×10-4 | 0,316 |
| Гараж | 10,56 | 1,2×10-2 | 1,9×10-4 | 1,3×10-4 | 0,399 |
| Жилой дом №2 | 2,23 | 1,5×10-2 | 1,2×10-2 | 5,3×10-5 | 0,440* |
| Шоссе | 4,21 | 7,5×10-3 | 5,9×10-3 | 4,2×10-5 | 0,159 |
Примечание*. КБ рассчитан для непрофессионального воздействия ЭМИ
|
|
|
При организации в Самарской области системы ОВЧ-ЧМ вещания взамен проводного возникла более сложная ситуация. Размещение антенн РТО на крышах техзданий, расположенных в сельской местности, привело к заметному повышению уровня техногенного фона по ЭМИ. В таблице 2.7 представлены уровни ЭМИ и значения КБ (2.8) для передающей радиовещательной станции Самарского филиала ОАО «Волга Телеком» в с. Борское Самарской области. Для контролируемого воздействия на частотах 50-300 МГц значение ПДУ ЕПДУ = 10 В/м; на частотах 0,3-300 ГГц – ППЭПДУ = 25 мкВт/см2. Для населения при неконтролируемом воздействии на частоте 73,04 МГц значение ПДУ ЕПДУ1 = 4,3 В/м; на частоте 175,25 МГц – ЕПДУ2 = 3,1 В/м; на частоте 192,25 МГц – ЕПДУ3 = 3,0 В/м; на частотах 0,3-300 ГГц – ППЭПДУ = 10 мкВт/см2. Из обследованных точек на территории только две находятся у жилых домов, где могут постоянно находиться люди, тогда как в других точках постоянно проживающего населения нет. В таблице 2.7 это учтено при расчете значений КБ.
Из таблицы 2.7 также видно, что до размещения на ОВЧ-ЧМ передатчика «Утес-1,0» уровни ЭМИ вблизи РТО не превышали ППЭ = (1,2…3,75)×10-2 мкВт/см2 для маломощных передатчиков ТРВ (уровнями ЭМИ, создаваемыми ССС стандарта GSM-900, можно пренебречь). После размещения на РТО передатчика с мощностью 1 кВт, создающего в тех же точках пространства ЭМИ с ППЭ = 8,39…10,56 мкВт/см2, значения КБ стали определяться именно им. При этом, если следовать [2.12] без учета специфики размещения РТО в малонаселенной сельской местности, в соответствии с нормой для неконтролируемого воздействия ППЭПДУ = 10 мкВт/см2 данный объект нельзя считать безопасным для окружающей среды по фактору ЭМИ.
Таблица 2.8. Уровни ППЭ, мкВт/см2 и значения КБ для РТО в с. Кинель-Черкассы
| Тип РЭС | РПД ОВЧ-ЧМ | Другие РЭС | КБ |
| Мощность; Вт | 20…100 | – | |
| Частота; МГц | 107,7 | 700…900 | – |
| Аппаратная РТО | 105,6 | (0,1…1,1)×10-2 | 3,980 |
| Помещение ГАИ №1 | 16,7 | (0,1…1,2)×10-4 | 0,630 |
| Кабинет ГАИ | 167,4 | (0,8…2,1)×10-4 | 6,310 |
| Помещение ГАИ №2 | 4,20 | (0,3…3,3)×10-4 | 0,158 |
| ОАО «Агропромтранс» | 1,67 | (0,7…5,65)×10-4 | 6,30×10-2 |
Другой вариант возникновения опасной ситуации иллюстрирует таблица 2.8. При экспертизе РТО в с. Кинель-Черкассы Самарской области было обнаружено существенное превышение норм [2.12] для всех видов воздействия в отдельных помещениях техздания, где размещались РЭС. Причиной этого оказался некачественный коаксиальный фидер, проложенный в техздании: при мощности излучения 1 кВт «антенный эффект» приводил не только к росту фона по ЭМИ, но и к нагреву фидера – однако монтажникам удалось подключить передатчик к АФУ и сдать работу заказчику. В данной ситуации только выводы экспертизы РТО по ЭМИ, сделанные на основе результатов измерения уровней ППЭ на рабочих местах персонала и арендаторов, заставили подрядчиков отремонтировать фидер и обеспечить приемлемый режим эксплуатации передатчика и АФУ. Это говорит о том, что экспертиза по ЭМИ не является формальным мероприятием и прихотью санитарных врачей и экологов, но является полезной и для технических специалистов, обслуживающих РТО.
Многочисленные примеры из банка данных ЛЭЭ ПГУТИ показывают также, что расхождение в аналитических и экспериментальных результатах оценки безопасности РТО, работающих в диапазонах ОВЧ и УВЧ, объясняется, во-первых, степенью разной достоверности исходных данных, положенных в основу расчетов; а во-вторых, случайным характером искажения структуры ЭМИ реальной окружающей средой – особенно в условиях крупного города.
|
|
|
На значительных расстояниях от излучающих средств ТРВ их ЭМИ формируют непороговый фон, который согласно НД считается безопасным для биорецепторов (поскольку его уровни во много раз меньше ПДУ). Однако этот фон существенно превышает уровни ЭМИ естественного происхождения, что приводит к росту риска RS и заставляет обратить на данную проблему самое серьезное внимание. В таблице 2.9 представлены результаты измерения уровней непорогового ЭМИ в высотном здании вблизи РТО «Самарский телецентр» для шести ТРВ каналов, используемых в г. Самаре.
Таблица 2.9. Уровни ППЭ, мкВт/см2; на селитебной территории вблизи РТО «Самарский телецентр» (г. Самара)
| Помещение, этаж | Лаборатория, 5 этаж | Холл, 5 этаж | Холл, 11 этаж |
| 7 ТВ канал, (Самарский телецентр) | 7,45×10-4 | 9,5×10-4 | 7,45×10-4 |
| 9 ТВ канал, (Самарский телецентр) | 2,1×10-3 | 1,3×10-3 | 1,65×10-3 |
| 11 ТВ канал, («Орион», г. Самара) | 1,5×10-6 | 4,7×10-7 | 1,2×10-5 |
| 27 ТВ канал, (Самарский телецентр) | 2,65×10-5 | 1,1×10-4 | 4,2×10-4 |
| 30 ТВ канал, (г. Тольятти) | 2,1×10-9 | 2,65×10-7 | 8,4×10-8 |
| «Радио 7», (г. Самара) | 1,05×10-7 | 2,1×10-7 | 6,7×10-7 |
На башне РТО (расстояние до здания 0,5 км) работали излучатели 7-го; 9-го и 27-го ТВ каналов, другие РЭС находились на значительном удалении. Из таблицы 2.9 следует, во-первых, что суммарный техногенный фон здесь в (1,2... 1,5)×106 раз превышает уровень естественного ЭМИ; во-вторых, что основной вклад в этот фон дают РЭС, размещенные на телебашне – для 7-го ТВ канала: превышение в (3,9... 5)×105 раз; 9-го ТВ канала: превышение в (6,8... 11)×105 раз; 27-го ТВ канала: превышение в (0,14... 2,2)×105 раза. По мере удаления РЭС их вклад снижается: превышения составляют от (0,25... 6,3)×103 раз для 11-го ТВ канала до 1,1... 140 раз для 30-го ТВ канала, то есть этот фон приближается к уровням естественного ЭМИ.
Приведенные в таблице 2.9 результаты имеют методическое значение, поскольку демонстрируют возможности, связанные с анализом электромагнитной безопасности РТО и РЭС путем исследования структуры техногенного фона по ЭМИ и оценки экологического риска. Они показывают также, что наблюдаемые уровни ЭМИ (а соответственно и значения риска RS за счет воздействия техногенного ЭМИ) существенно превышают параметры естественного фона, что представляет опасность для окружающей среды.
|
|
|
